《Nature Neuroscience》大脑沟通的速度

这种被称为人类连接体的神经通路结构系统随着人们年龄的增长而发展。一项新的研究表明，在成年早期，大脑区域之间的传播速度会加快。更多地了解神经元传递可以提高对心理障碍的理解。

　　

人们通常认为，在青春期早期，大脑各区域之间的信息传递速度会趋于稳定。梅奥诊所的研究人员和来自荷兰的同事在《Nature Neuroscience》上发表的一项研究发现，进入成年早期，传播速度会继续增加。

因为焦虑、抑郁和双相情感障碍等问题可能出现在青春期晚期和成年早期，更好地了解大脑发育可能有助于临床医生提供治疗这些疾病的方法。

梅奥诊所生物医学工程师、该研究的资深作者Dora Hermes博士说:“对大脑回路发育轨迹的基本理解可能有助于确定医生可以为患者提供治疗的敏感发育时期。”

大脑或神经系统中的神经通路结构系统被称为人类连接组，随着人们年龄的增长而发展。但是结构变化是如何影响神经元信号传递速度的还没有得到很好的描述。

Hermes博士解释说:“就像卡车的通行时间取决于道路的结构一样，信号在大脑区域之间的传输速度也取决于神经通路的结构。人类连接组在发育和衰老过程中成熟，并可能受到疾病的影响。所有这些过程都可能影响大脑中信息流动的速度。

在这项研究中，Hermes博士及其同事用短暂的电脉冲刺激74名年龄在4岁至51岁之间的研究参与者的成对电极，以测量信号在大脑区域之间传递所需的时间。颅内测量是在荷兰乌得勒支大学医学中心的一小部分患者中进行的，这些患者植入了用于癫痫监测的电极。

大脑相关区域的反应延迟表明，人类大脑的传播速度在整个童年甚至成年早期都在增加。他们在30到40岁左右达到稳定期。研究小组的数据表明，成人的传播速度比儿童的传播速度快两倍。与青少年相比，30或40岁的研究对象的传播速度通常更快。

大脑传输速度以毫秒为单位，毫秒是时间单位，相当于千分之一秒。例如，研究人员测量了一个4岁病人的神经元速度，信号从大脑额叶到顶叶的速度为45毫秒。在一名38岁的患者中，同样的路径在20毫秒内被测量到。相比之下，眨眼大约需要100到400毫秒。

研究人员正在研究人脑中由电刺激驱动的连通性的特征。接下来的一个步骤是更好地了解神经系统疾病的传播速度是如何变化的。他们正在与儿科神经外科医生和神经科医生合作，了解疾病是如何改变传播速度的，与特定年龄组的正常范围相比。

Dorien van Blooijs, Max A. van den Boom, Jaap F. van der Aar, Geertjan M. Huiskamp, Giulio Castegnaro, Matteo Demuru, Willemiek J. E. M. Zweiphenning, Pieter van Eijsden, Kai J. Miller, Frans S. S. Leijten, Dora Hermes. Developmental trajectory of transmission speed in the human brain. Nature Neuroscience, 2023; 26 (4): 537